Palme ai Poli: piante fossili rivelano rigogliose foreste dell’emisfero meridionale nell’antico clima delle serre

31 maggio 2022 | Elaina Hancock - Comunicazioni UConn

Le piante antiche forniscono indizi sulla vita sulla terra in un clima più caldo e umido

Oggi arida, l'Australia un tempo era ricoperta da rigogliose foreste, secondo una nuova ricerca (Adobe Stock).

Per decenni, il paleobotanico David Greenwood ha raccolto piante fossili dall'Australia, alcune così ben conservate che è difficile credere che abbiano milioni di anni. Questi fossili contengono dettagli sul mondo antico in cui prosperavano, e Greenwood e un team di ricercatori tra cui il modellista climatico e ricercatore David Hutchinson, dell’Università del Nuovo Galles del Sud, e il paleobotanico Tammo Reichgelt del Dipartimento di Geoscienze dell’UConn, hanno iniziato il processo di mettendo insieme le prove per vedere cos'altro avrebbero potuto imparare dalla raccolta. I loro risultati sono pubblicati in Paleoceanography & Paleoclimatologia.

I fossili risalgono da 55 a 40 milioni di anni fa, durante l'epoca dell'Eocene. A quel tempo, il mondo era molto più caldo e umido, e queste condizioni di serra significavano che c’erano palme al Polo Nord e al Polo Sud e masse continentali prevalentemente aride come l’Australia erano rigogliose e verdi. Reichgelt e coautori hanno cercato prove delle differenze nelle precipitazioni e nella produttività delle piante tra allora e oggi.

Poiché piante diverse prosperano in condizioni specifiche, i fossili vegetali possono indicare in quali tipi di ambienti vivevano quelle piante.

Concentrandosi sulla morfologia e sulle caratteristiche tassonomiche di 12 diverse flore, i ricercatori hanno sviluppato una visione più dettagliata di come fossero il clima e la produttività nell'antico mondo delle serre dell'epoca dell'Eocene.

Reichgelt spiega che il metodo morfologico si basa sul fatto che le foglie delle angiosperme – piante da fiore – in generale hanno una strategia per rispondere al clima.

"Ad esempio, se una pianta ha foglie grandi e viene lasciata al sole e non riceve abbastanza acqua, inizia ad avvizzire e a morire a causa dell'eccessiva evaporazione", afferma Reichgelt. "Anche le piante con foglie grandi perdono calore verso l'ambiente circostante. Il ritrovamento di una grande foglia fossile significa quindi che molto probabilmente questa pianta non cresceva in un ambiente troppo secco o troppo freddo perché si verificasse un'evaporazione eccessiva o una sensibile perdita di calore. Questi e altri le caratteristiche morfologiche possono essere collegate all’ambiente che possiamo quantificare. Possiamo confrontare i fossili con la flora moderna di tutto il mondo e trovare l’analogia più vicina”.

Il secondo approccio era tassonomico. "Se sali su una montagna, la composizione tassonomica della flora cambia. In basso sulla montagna, potrebbe esserci una foresta decidua dominata da aceri e faggi e man mano che sali sulla montagna, vedi più foreste di abeti rossi e abeti ", dice Reichgelt. "Trovare fossili di faggio e acero quindi probabilmente significa un clima più caldo rispetto a quando troviamo fossili di abete rosso e abete." Tali preferenze climatiche di gruppi di piante possono essere utilizzate per ricostruire quantitativamente il clima antico in cui cresceva un gruppo di piante in un assemblaggio fossile.

I risultati mostrano che il clima dell'Eocene sarebbe stato molto diverso dal clima moderno dell'Australia. Per sostenere un paesaggio verde lussureggiante, il continente necessitava di una fornitura costante di precipitazioni. Il calore significa più evaporazione e sono state disponibili più precipitazioni per spostarsi nell'entroterra continentale dell'Australia. Anche i livelli più elevati di anidride carbonica nell’atmosfera dell’epoca, da 1.500 a 2.000 parti per milione, contribuirono alla rigogliosità attraverso un processo chiamato fertilizzazione del carbonio. Reichgelt spiega che con l’enorme abbondanza di CO2, le piante praticamente si riempivano la faccia.

"Sembra che l'Australia meridionale fosse in gran parte ricoperta da foreste, con una produttività primaria simile a quella delle foreste stagionali, non dissimile da quelle odierne qui nel New England", afferma Reichgelt. "Nell'estate dell'emisfero settentrionale, oggi, c'è un grande cambiamento nel ciclo del carbonio, perché molta anidride carbonica viene assorbita a causa della produttività primaria nell'enorme distesa di foreste che esiste in una grande fascia a circa 40-60 gradi nord. Nell'emisfero australe, oggi non esiste alcuna massa continentale del genere a quelle stesse latitudini. Ma durante l'Eocene l'Australia occupava un'area compresa tra 40 gradi e 60 gradi Sud. Di conseguenza, durante l'estate dell'emisfero australe ci sarebbe stata una grande massa continentale altamente produttiva, che assorbiva carbonio, più di quello che fa oggi l’Australia poiché è in gran parte arida”.